Durante la invasión estadounidense, combatió en Veracruz como general al frente de la División del Este.
El servicio militar lo llevó a dejar su terruño y a vagar por gran parte del territorio nacional, un hecho de significativa importancia para la formación de su carácter y una posterior conciencia nacional.
Convertido en un militar con temple que constantemente estaba en combate, los ascensos llegaron rápido.
En 1816 fue nombrado subteniente y al siguiente año obtuvo el grado de teniente.
Bastarían solo seis meses para derrotar a todas las fuerzas españolas y criollas aún leales al rey Fernando VII en México.
Regresaría al servicio activo hasta 1829, cuando surgió la amenaza de reconquista española y la fallida invasión del general Isidro Barradas a Tampico.
Después, los continuos levantamientos y revueltas lo llevaron a una serie de campañas por los más diversos territorios del país.
Este hecho, ampliamente recordado en su época, sería usado a su favor durante un juicio al que fue sometido años después por el Congreso, tras su caída de la presidencia.
Estando en Oaxaca, el azar también lo llevó a formar parte del consejo de guerra que se levantó contra el expresidente Vicente Guerrero, después de que había sido traicionado y aprehendido por el marino genovés Francisco Picaluga, cuando fue invitado a comer en el bergantín Columbo del cual era capitán y se encontraba fondeado en la bahía de Acapulco, levando anclas y entregado al gobierno en Santa María de Huatulco.
El consejo (---) condena al referido Vicente Guerrero a la pena de ser pasado por las armas, conforme a lo prevenido en la ley, estipulaba el veredicto final, en cuyo documento quedó estampada en primer término la firma de Canalizo.
Aunque los principales líderes de este movimiento fueron pronto derrotados, Canalizo prosiguió la lucha durante varios meses más, hasta que finalmente la actitud conciliadora del presidente Gómez Farías lo convenció de deponer las armas.
Una nueva fase se abría ahora en su carrera: la de participar y decidir la política nacional.
El 22 de ese mismo mes murió su esposa doña Josefa Danila.
Canalizo quiso atacar a Céspedes, pero entonces los diputados, reunidos en el convento de San Francisco, fueron quienes lo mandaron matar, cosa que no consiguieron.
Primero derribó una estatua de bronce dedicada al dictador, situada en la Plaza del Volador.
Después el populacho se dirigió al panteón de Santa Paula para desenterrar y arrastrar por la calle la pierna que Santa Anna había perdido seis años antes luchando contra los invasores franceses.
Encerrado en Palacio Nacional, en un arrebato de cólera comenzó a tomar disposiciones para hacer explotar un polvorin que había en el recinto.
Dió orden para que fuera volado el Palacio Nacional, lo que estuvo a punto de cumplirse, escribió el historiador Alfonso del Toro, pero comprendiendo lo vano de su acción, pronto desistió.
Embarcó a Cádiz, España, cuando la presidencia del gobierno la retomó José Joaquín de Herrera, en donde permaneció durante casi dos años.
Enterado en Europa de que México se encontraba en guerra con Estados Unidos, decidió regresar para ofrecer sus servicios a la nación.
Cerro Gordo constituyó un verdadero desastre para el ejército mexicano, una derrota que se convirtió literalmente en desbandada.
Tan precipitada fue la retirada que el general Canalizo, al pasar por la fortaleza de Perote, no salvó ni un solo cañón o pertrechos del lugar, error que le valió las recriminaciones del gobierno y lo llevó a enfrentar un proceso militar.
Además, con la guerra ante Estados Unidos había surgido una nueva generación de militares que comenzaba a desplazar a los viejos soldados salidos de las filas realistas y presentes en los primeros años del México Independiente.